计算机专业中数据库原理课程的改革与实践

摘要 本文分析了计算机教学中数据库原理课程的教学现状,总结了教学中存在的若干问题。然后,根据这些问题和计算机专业课程的教学特点,对教学内容、教学方法、实践环节和考核制度等方面的教学改革进行了深入探讨。

关键词 计算机教学;数据库原理;改革与实践

中图分类号TP39文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)25-0218-02

0 引言

数据库原理是计算机专业必修的专业基础课之一,是研究如何科学地组织和存储数据,如何高效地检索和管理数据的一门学科[1,2]。数据库技术是计算机科学技术中发展最快、应用最广的领域之一,随着数据库技术的不断发展,该课程的教学方法和手段也应随之而改变。因此,如何将数据库的基础知识、基本技能与现代数据库技术相结合,成为教学改革的重要任务。此外,数据库原理是一门理论与实际结合非常紧密的课程,其实践性非常强。在教学过程中,一定要结合数据库相关的实例进行讲解,学生才能够深刻理解数据库的基本原理和系统架构。所以,教师除了要重视基础性实验环节外,还要特别注重课程设计和小型数据库系统的开发工作,通过这些教学手段增强数据库原理课程的实用性,使学生能够做到学以致用。

1 数据库原理课程中存在的问题

Equation Chapter(Next)Section 1目前,我国高校的计算机信息技术相关专业大都开设了数据库原理这门课程,教学的内容和教学方法也大体相似,因此,也呈现出相似的教学状况。大多数学生的学习状态不佳,学习目的不明确,导致学习效果不理想,在实际应用的过程中无从下手。笔者通过教师间的交流沟通,结合自己的教学实践与体会,分析了计算机专业数据库原理课程的教学现状,总结了教学中普遍存在的一些问题。

1.1 教学内容的问题

数据库原理课程的教学内容一般包括数据库原理、设计及应用3个部分。原理是基础,设计和应用是提高,它们相辅相成、互相促进。传统教材主要以关系数据库为基础、数据库管理系统为中心,重点介绍数据库的基本原理。相对而言,教材中涉及到数据库的设计和具体的应用的内容较少,学生在学习过程中对数据库中的一些重要实践技术难以深入理解。目前,数据库教学存在两个问题:一是侧重数据库原理的学习,而对数据库设计和应用技术的学习重视程度不够,这导致学生不能将所学知识融会贯通,不能适应企业对数据库应用人才的需要;二是过于侧重流行数据库开发工具的使用,忽视数据库原理的学习,这使得学生缺乏完整的知识结构,知其然不知其所以然,遇到问题不能举一反三。高等院校数据库原理课程的教育目标是培养社会需求的数据库应用人才,这就要求在教学中要尽量避免以上两个问题,使得培养的学生既理解基本原理、具有扎实功底,又善于灵活运用、富于创新。

1.2 教学方法的问题

传统教学模式是按照教材的编排顺序进行讲解,即先对数据库基本原理、理论进行讲解学习,然后通过例子对其应用进行学习。然而数据库基本原理和方法部分内容原理性强,较为抽象、枯燥、不易理解,因此,这种教学模式势必会造成一些不良后果。一方面学生在理论知识学习阶段对本课程的学习兴趣降低,听课时会感到乏味;另一方面学生在实践阶段又会发现与理论之间严重脱节,由于理论基础不扎实,实践无从下手。因此,如果教学方法不当,会使学生感到学不能致用,从而使教学很难达到预期的目标和效果。如何改进教学方法,解决本课程知识点琐碎、枯燥的现象,让绝大多数学生在有限的时间内迅速掌握课程的基本理论知识和实际应用,是本课程教学方法改革的重要课题。

此外,目前高等院校计算机专业数据库原理课程的授课大多采用计算机辅助教学的课件。课件的运用一方面减轻了教师板书的负担,增加了授课的信息量;但另一方面,教师在授课时对课件的过分依赖也给课程的教学质量带来了一些问题,如在涉及关系数据库和关系数据理论知识的教学中,学生需要较长时间理解这些知识点,而用课件进行讲授时,加快了演示的节奏,缺乏教与学的友好交互,学生的思维难以与之同步,从而使教学质量下降。

1.3实践环节的问题

数据库原理虽然是一门理论性较强的课程,但如果不加强实践环节的训练,则难以理解和巩固基本理论,无法培养综合计算和分析判断能力以及使用数据库原理和方法解决实际问题能力。然而,目前实践环节的教学存在很多弊端,例如学生不明确实验目的,实验的内容不清楚,实验课时少等。在考核中实验课占的比例较小,而课程设计在实施时也存在很多问题,因为课程设计的时间少,很多学生为了完成任务,只有仿照网上或参考书上的案例用开发工具去实现,没有进行系统分析的过程,也就无法提高学生的实践能力。

现代企业的数据库应用基本上是工程化的合作开发,其基本特征是按软件工程学的原则进行组织,将软件工程学的基本方法融入数据库原理课程的实践环节,使学生尽早建立起工程化的概念,应是顺应市场需求的一条原则。但考察目前的教学过程可以看到,除了毕业设计之外,从课后作业、上机实验到课程设计或综合性实验,几乎都是学生的个人行为,大多数学生是抱着应付差事的心理被动地来完成这些任务的,缺乏创新思维。在毕业设计中反映出许多学生不懂得如何合作开发一个实用的数据库应用系统,这导致学生毕业后不能迅速适应所在单位的工作要求。

1.4 考核制度的问题

考核是检验教学效果的有效方式和重要手段,对学生学习和教师教学具有重要的导向作用,不同的考核方式能激发学生不同的学习动机。目前的教学管理体制尤其是考核制度仍沿袭传统的应试教育模式,在这种体制下,高等院校以期终理论考试成绩作为对学生最终评分的主要依据,造成学生为考试过关而学,并不注重提高自身能力;教师仅为完成教学任务而教,也并不注重培养学生的实践能力。这种违反教学规律、背离教学培养目标的现象已严重阻碍了数据库原理课程的发展,不利于培养学生学习的主动性。

2 数据库原理课程的改革与实践方法

针对目前高等院校计算机专业数据库原理课程在教学上存在的问题,笔者提出优化教学内容、改进教学方法、重视实践环节、完善考核制度等措施,建立一个较为合理的教学体系,从而促进教学质量的提高和学生创新能力的培养。从实施效果来看学生的学习兴趣比过去有所提高,分析解决问题的能力有较大增强。

2.1 优化教学内容

数据库原理课程的教学目标是,通过课程的学习,强化基础训练,使学生理解数据库的基本原理;应用软件工程原则,掌握数据库的设计方法,培养学生的创新能力,掌握数据库的应用技术。在进行数据库原理课程的教学时,从基本原理、设计方法到应用开发,应涵盖如下教学内容:1)基本原理包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库查询语言SQL、关系系统及其查询优化、关系数据理论等.这些内容是教学的重点,它们涵盖了关系数据库的基本原理,对数据库的设计、应用和开发起着指导作用;2)设计方法包括软件工程原则、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性、数据库完整性;3)应用开发包括SQL Server数据库管理系统、基于PB的C/S构架的应用。

另一方面,学时安排要合理,基础理论以必需、够用为度,突出实践教学。建议数据库原理课程学时数不少于68学时,其中课堂教学为40学时,实验12学时,课程设计16学时(四周左右时间)。实验和实践学时要占到总课时的40%以上,坚持“实践、实际、实用”的原则,坚持实战教学,培养学生的实践能力和创新能力。

2.2 改进教学方法

在教学过程中,针对数据库技术发展迅速、内容丰富和实用性强的特点,笔者引入了针对这门课程的三点教学法[3]和案例教学法[4]两种教学方法。

三点教学法的要点是“一个教学中心为一点,两个实践环节点为一点,三种授课方式点为一点”。一个教学中心是整个教学过程要围绕“提高学生的理论水平、实践技能和创新能力”这个中心展开;两个实践环节是加强数据库系统建模和设计这两个实践环节;三种授课方式是理论讲授、上机操作和分组讨论。通过这样的教学方法提高学生的学习兴趣,培养学生团队合作精神,加强学生对数据库技术的掌握。

案例教学起源于哈佛大学商学院,它是一种与传统教学的“概念——理论——应用”模式完全相反,采用“案例——理论——概念”模式的教学方法。通俗地讲,案例教学是通过对具体实例的演示、讲解,让学生对案例进行分析、讨论、交流,充分表达自己的见解,以达到高层次认知学习目标的一种启发式教学方法。整个教学过程由两条主线来完成,教师在整个教学过程中以一个具体的工程案例的实现为基础,将数据库基本概念、原理融合到案例的实现过程当中;学生则以小组为单位,除了和教师进行同步学习之外,还要按照教师提出的任务案例的要求,完成任务案例的开发。

此外,在授课过程中,教师应针对不同的教学内容,运用不同的教学手段,提高教学质量。如对知识性较强的章节尽量采用计算机辅助教学课件;对内容浅显、易于理解的章节可提出要点、安排学生自学;对需要深入掌握的重点难点,如关系数据理论等,可用板书的形式进行详细的讲解。

2.3 重视实践环节

为了实现预期的教学目标,必须将理论教学与实践环节紧密融合,鼓励引导学生将理论知识灵活掌握,并具体应用到实际生活中。实践教学是数据库原理及应用课程教学的一个重要环节,课程中的上机实验安排要合理。首先,教师在课堂上应给学生指定明确的有利于消化课堂理论知识的实验题目,让学生上机时做到目的明确、有的放矢;其次,上机时应对学生进行实时指导,并对上机过程中普遍存在的问题进行统一讲解。上机实验针对的往往是一定范围的知识点,各个知识点相互联系不够紧密,具有一定的局限性。因此,在课程的后期需要安排两周左右的课程设计或综合性实验训练,所选题目应具有一定的应用背景,让学生能够应用软件工程的基本原则设计一个具有实用价值的数据库应用系统,使所学知识融会贯通。

2.4 完善考核制度

数据库原理是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的单独理论考试会导致学生为应付考试而对相关理论知识死记硬背,这与该课程培养应用型人才的目标是相悖的。为此,必须下决心改变目前在课程考核中实际存在的重理论、轻实际,重知识、轻应用的状况。解决这一问题的关键是要给教师以教学自主权,教师教学质量的好坏最终要看学生的知识与能力是否达到了预期的培养目标。

数据库原理课程的考核应分为知识考核与能力考核两部分。知识考核重点考察学生对关键性概念和原理的熟悉和理解,考核方式可以采用传统的闭卷考试,但题目要尽量避免学生死记硬背;能力考核的方式要灵活一些,应将考核变为激发学生学习兴趣的机会。例如,可以采用对学生分组进行“项目设计”和“项目开发”的方式进行考核,给学生足够的时间和有效的提示,使得这种考核方式成为学生对协同工作机制的一个体验。

3 结论

本文针对计算机专业的数据库原理课程教学中存在的问题进行探讨,提出了教学改革的思想,期望能够在教学中促进学生的主动学习、培养学生的综合能力和提高课程教学的质量。通过对部分毕业学生的联系调查,他们大多认为在校学习到的数据库知识在实际工作中发挥了比较大的作用,使他们在岗位上有较强的竞争力。实践证明,通过多年的数据库原理教学改革和实践,笔者已经形成一个多层次有机结合的课程教学体系,使这门理论性与实践性都很强的课程获得了较好的教学效果,学生的综合素质和创新能力在循序渐进的教学过程中不断得到锻炼与提高。

参考文献

[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论[M].第4版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]施伯乐,丁宝康,汪卫.数据库系统教程[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009.

[3]雷红艳,邹汉斌.数据库原理课程教学方法改革探讨[J].电脑知识与技术,2007,1(6):1766-1768.

[4]肖海蓉,任民宏.案例教学法在数据库原理课程中的应用[J].电脑知识与技术,2007,3(16):899-942.

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